JP2020052156A - 電気光学装置、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】透光部から遮光部に向けて進行しようとする光を透光部に向けて効率よく反射することができる電気光学装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】電気光学装置の第１基板１０には、半導体膜３１ａ、および半導体膜３１ａに平面視で重なる遮光膜１ｅを備えた遮光部１ｇと、半導体膜３１ａおよび遮光膜１ｅを覆う第１絶縁膜４０とが設けられている。また、第１基板１０には、第１絶縁膜４０より屈折率が高い第２絶縁膜４６が第１絶縁膜４０の側面４０ａに重なり、第２絶縁膜４６より屈折率が高い第３絶縁膜４７が第１絶縁膜４０の側面４０ａと第２絶縁膜４６との間に設けられた透光部１ｈが設けられている。従って、透光部１ｈから遮光部１ｇに向けて進行しようとする光は、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面、および第１絶縁膜４０と第３絶縁膜４７によって透光部１ｈに向けて効率よく反射する。【選択図】図５

Description

本発明は、第１基板の一方面側に画素スイッチング素子が設けられた電気光学装置、および電子機器に関するものである。

投射型表示装置のライトバルブ等として用いられる電気光学装置（液晶装置）では、配線等の遮光膜、画素スイッチング素子、および透光性の画素電極等が設けられた透光性の第１基板と、共通電極が形成された透光性の第２基板との間に電気光学層（液晶層）が配置されている。かかる電気光学装置では、第１基板および第２基板のうちの一方側から入射した光が他方の基板から出射する間に変調されて画像を表示する。このため、第１基板では、遮光膜を画素電極の外縁に沿って延在するように配置し、平面視で遮光膜によって囲まれた領域を光が透過可能な透光部としている。また、遮光膜と画素スイッチング素子用の半導体膜とを平面視で重ね、画素スイッチング素子への光の入射を抑制する構造が採用される。

かかる電気光学装置に関しては、入射した光の進行方向を制御する構造が提案されている（特許文献１、２参照）。特許文献１では、遮光膜を覆う下層側の層間絶縁膜に発生した凹部の内壁に、下層側の層間絶縁膜より屈折率の大きな上層側の層間絶縁膜を重ね、下層側の層間絶縁膜と上層側の層間絶縁膜との界面での反射を利用して、透光部から遮光部に向けて進行しようとする光を透光部に向かわせる構造が提案されている。また、特許文献２では、遮光膜を覆うように形成された層間絶縁膜において、遮光膜を覆う部分と透光部との間に溝を形成し、層間絶縁膜より屈折率の大きな絶縁膜によって溝を埋めることによって、溝の壁面での反射を利用して、透光部から半導体膜に向けて進行しようとする光を透光部に向かわせる構造が提案されている。

特開２００２−９１３３９号公報 特開２０１２−２０８４４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、界面が１つしかないため、光が界面を透過してしまう度合が大きい。また、特許文献２に記載の構成では、溝の両側の各々に界面が存在するが、溝の両側が同一の層間絶縁膜であるため、２つの界面では、屈折率の差が同一である。このため、光が２つの界面を透過してしまう度合が大きい。それ故、特許文献１、２に記載の構成では、透光部から遮光部に向けて進行しようとする光を透光部に向けて効率よく反射させることができないという課題がある。

上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置の一態様は、第１基板の一方面側に、画素電極と、半導体膜を有するトランジスターと、前記半導体膜に平面視で重なる遮光膜を含む遮光部と、前記半導体膜および前記遮光膜を覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜より高い屈折率を有し、前記第１絶縁膜の側面に重なる透光性の第２絶縁膜、および前記第２絶縁膜より高い屈折率を有し、前記側面と前記第２絶縁膜との間に設けられた透光性の第３絶縁膜を含む透光部と、を備えることを特徴とする。

本発明を適用した電気光学装置は、投射型表示装置や直視型表示装置等、各種電子機器に用いられる。

本発明を適用した電気光学装置の一態様を示す平面図。 図１に示す電気光学装置の断面図。 図１に示す電気光学装置において隣り合う複数の画素の平面図。 図３に示す電気光学装置のＦ−Ｆ′断面図。 図３に示す電気光学装置のＧ−Ｇ′断面図。 図１に示す電気光学装置の製造方法を示す工程断面図。 図６に示す工程以降の工程を示す工程断面図。 本発明を適用した電気光学装置を用いた投射型表示装置の概略構成図。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、以下の説明において、第１基板１０に形成した各層を説明する際、上層側あるいは表面側とは第１基板１０が位置する側とは反対側（第２基板２０が位置する側）を意味し、下層側とは第１基板１０が位置する側を意味する。また、第２基板２０に形成した各層を説明する際、上層側あるいは表面側とは第２基板２０が位置する側とは反対側（第１基板１０が位置する側）を意味し、下層側とは第２基板２０が位置する側を意味する。

（電気光学装置の構成）
図１は、本発明を適用した電気光学装置１００の一態様を示す平面図である。図２は、図１に示す電気光学装置１００の断面図である。図１および図２に示すように、電気光学装置１００では、第１基板１０と第２基板２０とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、第１基板１０と第２基板２０とが対向している。シール材１０７は第２基板２０の外縁に沿うように枠状に設けられており、第１基板１０と第２基板２０との間でシール材１０７によって囲まれた領域に液晶層等の電気光学層８０が配置されている。従って、電気光学装置１００は液晶装置として構成されている。シール材１０７は、光硬化性を備えた接着剤、あるいは光硬化性および熱硬化性を備えた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。シール材１０７には、液晶注入口として利用される途切れ部分が形成されており、かかる途切れ部分は、液晶材料の注入後、封止材１０５によって塞がれている。なお、液晶材料を滴下法で封入する場合は、注入口は形成されない。

第１基板１０および第２基板２０はいずれも四角形であり、電気光学装置１００の略中央には、表示領域１０ａが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材１０７も略四角形に設けられ、シール材１０７の内周縁と表示領域１０ａの外周縁との間には、矩形枠状の周辺領域１０ｂが設けられている。

第１基板１０は、石英基板やガラス基板等の透光性基板であり、第１基板１０の第２基板２０側の一方面１０ｓ側において、表示領域１０ａの外側には、第１基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成され、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。端子１０２には、フレキシブル配線基板（図示せず）が接続されており、第１基板１０には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。

第１基板１０の一方面１０ｓにおいて、表示領域１０ａには、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる透光性の複数の画素電極９ａ、および複数の画素電極９ａの各々に電気的に接続するトランジスターの一例である画素スイッチング素子（図２には図示せず）がマトリクス状に形成されている。画素電極９ａに対して第２基板２０側には第１配向膜１６が形成されており、画素電極９ａは、第１配向膜１６によって覆われている。

第２基板２０は、石英基板やガラス基板等の透光性基板である。第２基板２０において第１基板１０と対向する一方面２０ｓ側には、ＩＴＯ膜等からなる透光性の共通電極２１が形成されており、共通電極２１に対して第１基板１０側には第２配向膜２６が形成されている。共通電極２１は、第２基板２０の略全面に形成されており、第２配向膜２６によって覆われている。第２基板２０の一方面２０ｓと共通電極２１との間には、樹脂、金属または金属化合物からなる遮光膜２７が形成され、遮光膜２７と共通電極２１との間に透光性の保護層２８が形成されている。遮光膜２７は、例えば、表示領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁状の見切り２７ａとして形成されている。遮光膜２７は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた領域と平面視で重なる領域に遮光膜２７ｂ（ブラックマトリクス）としても形成されている。第１基板１０の周辺領域１０ｂのうち、見切り２７ａと平面視で重なるダミー画素領域１０ｃには、画素電極９ａと同時形成されたダミー画素電極９ｂが形成されている。なお、第２基板２０には、画素電極９ａと平面視で重なるレンズが形成されることもある。

第１配向膜１６および第２配向膜２６は、ＳｉＯ_ｘ（ｘ＜２）、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜（垂直配向膜）であり、電気光学層８０に用いた負の誘電率異方性を備えた液晶分子を傾斜配向させている。このため、液晶分子は、第１基板１０および第２基板２０に対して所定の角度を成している。このようにして、電気光学装置１００は、ＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶装置として構成されている。

第１基板１０には、シール材１０７より外側において第２基板２０の角部分と重なる領域に、第１基板１０と第２基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極１０９が形成されている。基板間導通用電極１０９には、導電粒子を含んだ基板間導通材１０９ａが配置されており、第２基板２０の共通電極２１は、基板間導通材１０９ａおよび基板間導通用電極１０９を介して、第１基板１０側に電気的に接続されている。このため、共通電極２１は、第１基板１０の側から共通電位が印加されている。

電気光学装置１００において、画素電極９ａおよび共通電極２１がＩＴＯ膜等の透光性導電膜により形成されており、電気光学装置１００は、透過型液晶装置として構成されている。かかる電気光学装置１００では、第１基板１０および第２基板２０のうち、一方側の基板から電気光学層８０に入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。本実施形態では、矢印Ｌで示すように、第２基板２０から入射した光が第１基板１０を透過して出射される間に電気光学層８０によって画素毎に変調され、画像を表示する。

（画素の具体的構成）
図３は、図１に示す電気光学装置１００において隣り合う複数の画素の平面図である。図４は、図３に示す電気光学装置１００のＦ−Ｆ′断面図である。なお、図３では、各層を以下の線で表してある。また、図３では、互いの端部が平面視で重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。
第１遮光膜８ａ＝細くて長い破線
半導体膜３１ａ＝細くて短い点線
走査線３ａ＝太い実線
ドレイン電極４ａ＝細い実線
データ線６ａおよび中継電極６ｂ＝細い一点鎖線
容量線５ａ＝太い一点鎖線
定電位線７ａおよび中継電極７ｂ＝太い二点鎖線
画素電極９ａ＝太い破線
第３絶縁層４６＝グレー領域

図３に示すように、第１基板１０の一方面１０ｓ側には、複数の画素電極９ａが形成されており、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域に沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。画素間領域は縦横に延在しており、走査線３ａは、画素間領域のうち、Ｘ方向に延在する第１画素間領域に沿って直線的に延在し、データ線６ａは、Ｙ方向に延在する第２画素間領域に沿って直線的に延在している。また、データ線６ａと走査線３ａとの交差に対応して、画素スイッチング用のトランジスターの一例である画素スイッチング素子３０が形成されており、画素スイッチング素子３０は、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域およびその付近を利用して形成されている。第１基板１０には容量線５ａが形成されており、かかる容量線５ａには共通電位Ｖｃｏｍが印加されている。容量線５ａは、走査線３ａおよびデータ線６ａに重なるように延在して格子状に形成されている。画素スイッチング素子３０の上層側には遮光性の定電位線７ａが形成されており、かかる定電位線７ａは、データ線６ａおよび走査線３ａに重なるように延在している。画素スイッチング素子３０の下層側には第１遮光膜８ａが形成されており、かかる第１遮光膜８ａは、走査線３ａおよびデータ線６ａと重なるように延在している。

図４に示すように、第１基板１０の一方面１０ｓ側には、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる第１遮光膜８ａが形成されている。本形態において、第１遮光膜８ａは、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）、タングステン、窒化チタン等の遮光膜からなる。第１遮光膜８ａを走査線として構成する場合もあり、この場合、後述するゲート電極３ｂと第１遮光膜８ａを導通させた構成とする。

第１基板１０において、第１遮光膜８ａの上層側には、酸化シリコン等からなる透光性の層間絶縁膜４１が形成され、層間絶縁膜４１の上層側に、画素スイッチング素子用の半導体膜３１ａを備えた画素スイッチング素子３０が形成されている。画素スイッチング素子３０は、データ線６ａの延在方向に長辺方向を向けた半導体膜３１ａと、半導体膜３１ａの長さ方向と直交する方向に延在して半導体膜３１ａの長さ方向の中央部分に重なるゲート電極３ｂとを備えた薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）である。本形態において、ゲート電極３ｂは走査線３ａの一部からなる。画素スイッチング素子３０は、半導体膜３１ａとゲート電極３ｂとの間に透光性のゲート絶縁膜３２を有している。半導体膜３１ａは、ゲート電極３ｂに対してゲート絶縁膜３２を介して対向するチャネル領域３１ｇを備えているとともに、チャネル領域３１ｇの両側にソース領域３１ｂおよびドレイン領域３１ｃを備えている。画素スイッチング素子３０は、ＬＤＤ構造を有している。従って、ソース領域３１ｂおよびドレイン領域３１ｃは各々、チャネル領域３１ｇの両側に低濃度領域を備え、低濃度領域に対してチャネル領域３１ｇとは反対側で隣接する領域に高濃度領域を備えている。

半導体膜３１ａは、ポリシリコン膜（多結晶シリコン膜）等によって構成されている。ゲート絶縁膜３２は、半導体膜３１ａを熱酸化した酸化シリコンからなる第１ゲート絶縁膜３２ａと、減圧ＣＶＤ法等により形成された酸化シリコンからなる第２ゲート絶縁膜３２ｂとの２層構造からなる。ゲート電極３ｂおよび走査線３ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光膜からなる。

ゲート電極３ｂの上層側には酸化シリコン等からなる透光性の層間絶縁膜４２が形成され、層間絶縁膜４２の上層には、ドレイン電極４ａが形成されている。ドレイン電極４ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光膜からなる。ドレイン電極４ａは、半導体膜３１ａのドレイン領域３１ｃと一部が重なるように形成されており、層間絶縁膜４２およびゲート絶縁膜３２を貫通するコンタクトホール４２ａを介してドレイン領域３１ｃに導通している。

ドレイン電極４ａの上層側には、酸化シリコン等からなる透光性のエッチングストッパー層４９、および透光性の誘電体層５５ａが形成されており、かかる誘電体層５５ａの上層側には容量線５ａが形成されている。誘電体層５５ａとしては、酸化シリコンやシリコン窒化膜等のシリコン化合物を用いることができる他、アルミニウム酸化膜、チタン酸化膜、タンタル酸化膜、ニオブ酸化膜、ハフニウム酸化膜、ランタン酸化膜、ジルコニウム酸化膜等の高誘電率の誘電体層を用いることができる。容量線５ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光膜からなる。容量線５ａは、誘電体層５５ａを介してドレイン電極４ａと重なっており、保持容量５５を構成している。

容量線５ａの上層側には、酸化シリコン等からなる透光性の層間絶縁膜４３が形成されており、かかる層間絶縁膜４３の上層側には、データ線６ａと中継電極６ｂとが同一の導電膜により形成されている。データ線６ａおよび中継電極６ｂは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光膜からなる。データ線６ａは、層間絶縁膜４３、エッチングストッパー層４９、層間絶縁膜４２およびゲート絶縁膜３２を貫通するコンタクトホール４３ａを介してソース領域３１ｂに導通している。中継電極６ｂは、層間絶縁膜４３およびエッチングストッパー層４９を貫通するコンタクトホール４３ｂを介してドレイン電極４ａに導通している。

データ線６ａおよび中継電極６ｂの上層側には酸化シリコン等からなる透光性の層間絶縁膜４４が形成されており、かかる層間絶縁膜４４の上層側には、定電位線７ａおよび中継電極７ｂが同一の導電膜によって形成されている。定電位線７ａおよび中継電極７ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。中継電極７ｂは、層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホール４４ａを介して中継電極６ｂに導通している。定電位線７ａは、データ線６ａと重なるように延在している。なお、定電位線７ａを容量線５ａと導通させて、シールド層として利用してもよい。

定電位線７ａおよび中継電極７ｂの上層側には、酸化シリコン等からなる透光性の層間絶縁膜４５が形成されており、かかる層間絶縁膜４５の上層側にはＩＴＯ膜からなる画素電極９ａが形成されている。層間絶縁膜４５には、中継電極７ｂまで到達したコンタクトホール４５ａが形成されており、画素電極９ａは、コンタクトホール４５ａを介して中継電極７ｂに電気的に接続している。その結果、画素電極９ａは、中継電極７ｂ、中継電極６ｂおよびドレイン電極４ａを介してドレイン領域３１ｃに電気的に接続している。層間絶縁膜４５の表面は平坦化されている。画素電極９ａの表面側には、ポリイミドや無機配向膜からなる透光性の第１配向膜１６が形成されている。

（導波路の構成）
図５は、図３に示す電気光学装置１００のＧ−Ｇ′断面図である。なお、図５には、第１基板１０と画素電極９ａとの間で半導体膜３１ａに平面視で重なる遮光膜１ｅとして、第１遮光膜８ａ、ゲート電極３ｂ（走査線３ａ）、容量線５ａ、およびデータ線６ａのみを表し、ドレイン電極４ａや中継電極６ｂの図示を省略してある。

図３、図４および図５に示すように、本実施形態の電気光学装置１００では、第１基板１０と画素電極９ａとの間で、平面視で画素電極９ａの縁に沿うように、第１遮光膜８ａ、走査線３ａ、容量線５ａ、およびデータ線６ａが延在している。これらの配線は、遮光膜１ｅを構成しており、遮光膜１ｅと平面視で重なる領域が遮光部１ｇである。また、遮光部１ｇで囲まれた領域が透光部１ｈである。遮光膜１ｅには、半導体膜３１ａに第１基板１０から平面視で重なる第１遮光膜８ａと、半導体膜３１ａに画素電極９ａから平面視で重なる第２遮光膜１ｅ２とが含まれており、本形態において、走査線３ａ、容量線５ａ、およびデータ線６ａは第２遮光膜１ｅ２である。

第１遮光膜８ａ、半導体膜３１ａ、走査線３ａ、容量線５ａ、およびデータ線６ａは各々、層間絶縁膜４１、４２、４３、４４、およびゲート絶縁膜３２の層間に形成されており、第１基板１０と画素電極９ａとの間には、遮光膜１ｅを覆う層間絶縁膜４１、４２、４３、４４、およびゲート絶縁膜３２が第１絶縁膜４０として構成されている。かかる第１絶縁膜４０の界面を利用して、透光部１ｈには、以下に説明する導波路が構成されている。

第１絶縁膜４０は、第１基板１０に対する法線方向に対して交差する側面４０ａを備えており、第１基板１０には、第１絶縁膜４０の側面４０ａに重なるように透光性の第２絶縁膜４６が設けられている。また、第１絶縁膜４０の側面４０ａと第２絶縁膜４６との間には透光性の第３絶縁膜４７が設けられている。従って、透光部１ｈは、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７とを備えている。

本形態において、第１絶縁膜４０は、平面視で画素電極９ａの縁に沿うように枠状にパターニングされており、画素電極９ａの縁に沿ってＸ方向およびＹ方向に延在する延在する透光性の壁部４８を構成している。従って、壁部４８によって囲まれた部分は、画素電極９ａと重なる凹部４０ｆになっている。壁部４８の側壁４８ａは、第１基板１０に対して垂直あるいは略垂直である。

また、壁部４８の側壁４８ａが第１絶縁膜４０の側面４０ａである。従って、壁部４８の側壁４８ａに重なるように透光性の第２絶縁膜４６が設けられ、壁部４８の側壁４８ａと第２絶縁膜４６との間には透光性の第３絶縁膜４７が設けられている。より具体的には、凹部４０ｆの内側には、凹部４０ｆを埋めるように第２絶縁膜４６が形成されており、第２絶縁膜４６と壁部４８の側壁４８ａ（第１絶縁膜４０の側面４０ａ）との間に第３絶縁膜４７が形成されている。従って、第１基板１０に沿う方向を幅方向としたとき、第３絶縁膜４７は、第１絶縁膜４０および第２絶縁膜４６より幅が狭い。

ここで、第２絶縁膜４６は、第１絶縁膜４０より屈折率が大きい。また、第３絶縁膜４７は、第２絶縁膜４６より屈折率が大きい。従って、第１絶縁膜４０、第２絶縁膜４６、および第３絶縁膜４７の屈折率は、以下の関係を有している。
第１絶縁膜４０＜第２絶縁膜４６＜第３絶縁膜４７

第１絶縁膜４０は、例えば、酸化シリコンからなり、屈折率が１．４６である。第２絶縁膜４６は、例えば、酸窒化シリコンからなり、屈折率が１．５８〜１．６８である。第３絶縁膜４７は、窒化シリコンまたは酸化アルミニウム等であり、屈折率が１．７０以上である。従って、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との屈折率差は、１．２以下であり、第１絶縁膜４０と第２絶縁膜４６との屈折率差は、１．２３以上である。それ故、第１絶縁膜４０と第２絶縁膜４６との屈折率差は、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との屈折率差より大きい。窒化シリコンの屈折率は２．０４であり、酸化アルミニウムの屈折率は１．７７である。第３絶縁膜４７としては、酸化ハフニウム（屈折率＝１．９４）、酸化チタン（屈折率＝２．５０〜２．９９）、酸化ジルコニウム（屈折率＝２．２０）等を用いてもよい。第３絶縁膜４７に窒化シリコンまたは酸化アルミニウム等を用いることにより耐湿性を向上させ、画素スイッチング素子３０の信頼性を向上させることができる。

本形態において、第２絶縁膜４６および第３絶縁膜４７は凹部４０ｆの内側のみに設けられている、このため、第２絶縁膜４６および第３絶縁膜４７は、壁部４８（第１絶縁膜４０）と平面視で重なっていない。また、第３絶縁膜４７は、第２絶縁膜４６とも重なっていない。本形態において、第１絶縁膜４０の第１基板１０とは反対側の面４０ｂ、第２絶縁膜４６の第１基板１０とは反対側の面４６ｂ、および第３絶縁膜４７の第１基板１０とは反対側の面４７ｂは、連続した平面を構成している。

また、凹部４０ｆは、第１基板１０まで到達し、底部が第１基板１０になっている。従って、第１絶縁膜４０（壁部４８）の第１基板１０側の面、第２絶縁膜４６の第１基板１０側の面、および第３絶縁膜４７の第１基板１０側の端部は、第１基板１０に接しており、第１遮光膜８ａの第１基板１０とは反対側の面８ａ１より、第１基板１０側に位置する。

（製造方法）
図６は、図１に示す電気光学装置１００の製造方法を示す工程断面図であり、第３絶縁膜４７をパターニングするまでの工程を表してある。図７は、図６に示す工程以降の工程を示す工程断面図であり、定電位線７ａを形成するまでの工程を示してある。なお、図６および図７は、図５のＧ−Ｇ′における断面図に相当する。

本実施形態の電気光学装置１００の製造工程のうち、第１基板１０に第２絶縁膜４６および第３絶縁膜４７等を形成する工程は以下の通りである。まず、図６に示す工程ＳＴ１において、第１基板１０の一方面１０ｓ側に第１遮光膜８ａを形成した後、層間絶縁膜４４までを順に形成する。その間に、半導体膜３１ａには、図４に示すソース領域３１ｂ、およびドレイン領域３１ｃに対して不純物を導入する。

次に、図６に示す工程ＳＴ２においては、層間絶縁膜４１、４２、４３、４４、およびゲート絶縁膜３２からなる第１絶縁膜４０の表面にエッチングマスクＭ１を形成した状態で、第１絶縁膜４０をパターニングし、第１遮光膜８ａ、走査線３ａ、容量線５ａ、およびデータ線６ａ等の遮光膜１ｅを覆うように壁部４８を形成する。その結果、壁部４８に囲まれた部分が凹部４０ｆとなり、凹部４０ｆは、第１基板１０の厚さ方向において第１基板１０の一方面１０ｓまで到達している。その後、エッチングマスクＭ１を除去する。

次に、図６に示す工程ＳＴ３においては、第１基板１０の一方面１０ｓ側に、第１絶縁膜４０（壁部４８）の第１基板１０とは反対側の面４０ｂ、および第１絶縁膜４０の側面４０ａ（壁部４８の側壁４８ａ）を覆うように第３絶縁膜４７を形成する。

次に、図６に示す工程ＳＴ４においては、第３絶縁膜４７の表面にエッチングマスクＭ２を形成した状態で、異方性エッチングを行い、凹部４０ｆの底部から第３絶縁膜４７を除去する。その結果、第１絶縁膜４０（壁部４８）の第１基板１０とは反対側の面４０ｂ、および第１絶縁膜４０の側面４０ａ（壁部４８の側壁４８ａ）のみに第３絶縁膜４７が残る。その後、エッチングマスクＭ２を除去する。

次に、図７に示す工程ＳＴ５においては、第１基板１０の一方面１０ｓ側に、第２絶縁膜４６を形成し、凹部４０ｆの全体または略全体を第２絶縁膜４６によって埋める。次に、図７に示す工程ＳＴ６においては、第２絶縁膜４６に対して、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理やエッチバックを行い、第２絶縁膜４６の表面を平坦化する。本形態では、第１絶縁膜４０が露出するまで平坦化する。従って、第１絶縁膜４０の第１基板１０とは反対側の面４０ｂから第２絶縁膜４６および第３絶縁膜４７が除去され、第３絶縁膜４７は、第１絶縁膜４０の側面４０ａのみに残る。また、第１絶縁膜４０の第１基板１０とは反対側の面４０ｂ、第２絶縁膜４６の第１基板１０とは反対側の面４６ｂ、および第３絶縁膜４７の第１基板１０とは反対側の面４７ｂは、連続した平面となる。

次に、図７に示す工程ＳＴ７においては、導電膜を形成した後、パターニングし、定電位線７ａを形成する。その後、図４に示す層間絶縁膜４５、画素電極９ａ、および第１配向膜１６を順次形成する。しかる後に、第１基板１０と第２基板２０との間に電気光学層８０を設け、電気光学装置１００を得る。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、第１基板１０には、半導体膜３１ａに平面視で重なる遮光膜１ｅが設けられている。このため、電気光学装置１００を用いて画像を表示する際、半導体膜３１ａに向かおうとする光は、遮光膜１ｅによって遮られる。また、遮光膜１ｅには、半導体膜３１ａに第１基板１０から平面視で重なる第１遮光膜８ａと、半導体膜３１ａに画素電極９ａから平面視で重なる第２遮光膜１ｅ２とが含まれているため、画素電極９ａの側から入射した光、および第１基板１０側から入射した戻り光を各々、第２遮光膜１ｅ２、および第１遮光膜８ａによって遮ることができる。このため、半導体膜３１ａへの光の入射を抑制することができるので、画素スイッチング素子３０では、光リーク電流が発生しにくい。

また、遮光膜１ｅを覆う第１絶縁膜４０の側面４０ａには、第１絶縁膜４０より屈折率が高い第２絶縁膜４６が重なり、第１絶縁膜４０の側面４０ａと第２絶縁膜４６との間には、第２絶縁膜４６より屈折率が高い第３絶縁膜４７が設けられているため、以下に説明するように、透光部１ｈから遮光部１ｇに向けて進行しようとする光を透光部１ｈに効率よく反射することができる。

例えば、図５に矢印Ｌ１で示すように、画素電極９ａの側から入射した光が、透光部１ｈから外れる方向に斜めに進行した場合でも、かかる光は、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面で透光部１ｈに向けて反射される。従って、光の利用効率を高めることができる。また、第２遮光膜１ｅ２で回折した光が半導体膜３１ａに入射することを抑制することができるので、画素スイッチング素子３０では、光リーク電流が発生しにくい。

また、図５に矢印Ｌｒ１で示すように、第１基板１０側から入射した戻り光が遮光部１ｇの半導体膜３１ａに向けて斜めに進行した場合でも、かかる光は、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面で透光部１ｈに向けて反射される。従って、第１遮光膜８ａで回折した光が半導体膜３１ａに入射することを抑制することができるので、画素スイッチング素子３０では、光リーク電流が発生しにくい。

また、第１絶縁膜４０と第３絶縁膜４７との間には、屈折率差が大きい界面が存在する。このため、画素電極９ａの側から入射した光が、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面を透過した場合でも、図５に矢印Ｌ２で示すように、第１絶縁膜４０と第３絶縁膜４７との界面で透光部１ｈに向けて反射される。従って、光の利用効率を高めることができるとともに、第２遮光膜１ｅ２で回折した光が半導体膜３１ａに入射することを抑制することができる。また、第１基板１０側から入射した光が第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面を透過した場合でも、図５に矢印Ｌｒ２で示すように、第１絶縁膜４０と第３絶縁膜４７との界面で透光部１ｈに向けて反射される。従って、第１遮光膜８ａで回折した光が半導体膜３１ａに入射することを抑制することができる。

また、透光部１ｈにおいて、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７とが重なっていないため、画素電極９ａの側から入射した光が透光部１ｈ内を進行する際、光が第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面で反射するという事態が発生しない。従って、画素電極９ａの側から入射した光が透光部１ｈ内を効率よく進行するので、光の利用効率が高い。

また、第１絶縁膜４０は、パターニングによって、画素電極９ａの縁に沿うように延在する壁部４８を構成しており、第１絶縁膜４０の側面４０ａからなる壁部４８の側壁４８ａに対して第３絶縁膜４７および第２絶縁膜４６が重なっている。このため、第３絶縁膜４７および第２絶縁膜４６が重なる側面４０ａが遮光膜１ｅの近傍にあるため、画素電極９ａの側から入射した光が、第１絶縁膜４０と第３絶縁膜４７との界面や、第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面を経由せずに、第１絶縁膜４０の直接、入射するという事態が発生しにくい。

また、第１絶縁膜４０は、パターニングによって、画素電極９ａの縁に沿うように延在する壁部４８を構成しているため、第１絶縁膜４０と第３絶縁膜４７との界面、および第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面を、第１基板１０の近傍にまで設けることができる。例えば、第１絶縁膜４０と第３絶縁膜４７との界面、および第２絶縁膜４６と第３絶縁膜４７との界面を、第１遮光膜８ａの第１基板１０とは反対側の面８ａ１より第１基板１０の側まで設けることができる。従って、第１基板１０側から入射した戻り光が第１遮光膜８ａで回折して半導体膜３１ａに入射することをより確実に抑制することができる。

［別の実施形態］
上記実施形態では、第３絶縁膜４７が第１絶縁膜４０（壁部４８）と平面視で重なっていないが、第３絶縁膜４７が第１絶縁膜４０（壁部４８）と平面視で重なっている態様であってもよい。また、上記実施形態では、第３絶縁膜４７が第２絶縁膜４６と平面視で重なっていないが、第３絶縁膜４７が第２絶縁膜４６と平面視で重なっている態様であってもよい。また、上記実施形態では、第２絶縁膜４６が第１絶縁膜４０（壁部４０）と平面視で重なっていないが、第２絶縁膜４６が第１絶縁膜４０（壁部４０）と平面視で重なっている態様であってもよい。

上記実施形態では、第１絶縁膜４０をパターニングして壁部４８を構成したが、下層側（第１基板１０側）の凹凸に起因する凹部が第１絶縁膜４０の表面に発生している場合、第１絶縁膜４０の凹部の側壁（第１絶縁膜４０の側面）に第２絶縁膜４６が重なり、第１絶縁膜４０の側面と第２絶縁膜４６との間に第３絶縁膜４７が設けられた態様であってもよい。

［電子機器への搭載例］
上述した実施形態に係る電気光学装置１００を用いた電子機器について説明する。図８は、本発明を適用した電気光学装置１００を用いた投射型表示装置の概略構成図である。図８には、偏光板等の光学素子の図示を省略してある。図８に示す投射型表示装置２１００は、電気光学装置１００を用いた電子機器の一例である。

図８に示す投射型表示装置２１００において、電気光学装置１００がライトバルブとして用いられ、装置を大きくすることなく高精細で明るい表示が可能である。この図に示されるように、投射型表示装置２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット２１０２（光源部）が設けられている。ランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の３原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにそれぞれ導かれ、変調される。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４を有するリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。

ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に反射し、Ｇ色の光は透過する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ群２１１４（投射光学系）によってカラー画像が投射される。

（他の投射型表示装置）
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するＬＥＤ光源等を用い、かかるＬＥＤ光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。

（他の電子機器）
本発明を適用した電気光学装置１００を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置２１００に限定されない。例えば、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。

１ｅ…遮光膜、１ｇ…遮光部、１ｅ２…第２遮光膜、１ｈ…透光部、３ａ…走査線、３ｂ…ゲート電極、４ａ…ドレイン電極、５ａ…容量線、６ａ…データ線、６ｂ、７ｂ…中継電極、７ａ…定電位線、８ａ…第１遮光膜、９ａ…画素電極、１０…第１基板、１０ａ…表示領域、１０ｂ…周辺領域、２０…第２基板、２１…共通電極、３０…画素スイッチング素子、３１ａ…半導体膜、３２…ゲート絶縁膜、４０…第１絶縁膜、４０ａ…側面、４０ｆ…凹部、４１、４２、４３、４４、４５…層間絶縁膜、４６…第２絶縁膜、４７…第３絶縁膜、４８…壁部、４８ａ…側壁、８０…電気光学層、１００…電気光学装置、１００Ｂ、１００Ｇ、１００Ｒ…ライトバルブ、２１００…投射型表示装置（電子機器）、２１０２…ランプユニット（光源部）、２１１４…投射レンズ群（投射光学系）。

Claims (9)

1. 第１基板の一方面側に、
   画素電極と、
   半導体膜を有するトランジスターと、
   前記半導体膜に平面視で重なる遮光膜を含む遮光部と、
   前記半導体膜および前記遮光膜を覆う第１絶縁膜と、
   前記第１絶縁膜より高い屈折率を有し、前記第１絶縁膜の側面に重なる透光性の第２絶縁膜、および前記第２絶縁膜より高い屈折率を有し、前記側面と前記第２絶縁膜との間に設けられた透光性の第３絶縁膜を含む透光部と、
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置において、
   前記第１絶縁膜は、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する壁部を構成しており、
   前記側面は、前記壁部の側壁であることを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項２に記載の電気光学装置において、
   前記第３絶縁膜は、前記壁部と平面視で重なっていないことを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項２または３に記載の電気光学装置において、
   前記第３絶縁膜は、前記第２絶縁膜と平面視で重なっていないことを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
   前記第１絶縁膜の前記第１基板とは反対側の面、前記第２絶縁膜の前記第１基板とは反対側の面、および前記第３絶縁膜の前記第１基板とは反対側の面は、連続した平面を構成していることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
   前記第３絶縁膜は、酸化アルミニウム、または窒化シリコンを含むことを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
   前記遮光膜は、前記半導体膜に前記第１基板側から重なる第１遮光膜と、前記半導体膜に前記画素電極側から重なる第２遮光膜と、を含み、
   前記第１絶縁膜の前記第１基板側の面、前記第２絶縁膜の前記第１基板側の面、および前記第３絶縁膜の前記第１基板側の端部は各々、前記第１遮光膜の前記第１基板と反対側の面より前記第１基板側に位置することを特徴とする電気光学装置。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
   前記画素電極に対して前記第１基板とは反対側で対向する第２基板と、
   前記画素電極と前記第２基板との間に設けられた電気光学層と、
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
9. 請求項１から８までの何れか一項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。